(57)【要約】  様々な実施形態は、浅水域掘削ターミナルを提供するための方法および海底支持基礎構造に関し、予め作製された浮遊海底下部構造が、現場へと曳航され、バラスト処理されて海底に載置され、および／または海底にパイル打ちされて、海底基盤を形成する。海底支持基礎構造には、坑井の掘削のための開口を有する少なくとも１つの片持ち梁ユニットが設けられ、これは、垂直壁の外側から側方に突出し、海面上で終端する。横に移動可能な掘削装置を有するアウトリガを設けられた予め作製された浮遊掘削モジュールが、現場に曳航され、基礎構造の周縁にある壁構造の開口を通って海底下部構造に導かれ、バラスト処理されて基礎構造に係合され、それを受けて、掘削ギアから坑井が掘削される。坑井の掘削および作業が完了すると、掘削ユニットが除去され、産出ユニットに置き換えられる。
2019519697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素の掘削および産出のための海底支持ユニットであって、掘削ユニット（３０）および／または産出ユニット（５０）のための支持体を形成する、海底（１１）に対して位置決めされ固定されている海底支持基礎構造（１０）を備え、前記基礎構造（１０）は、好ましくは、浮力装置と、上方に延伸する壁構造（１５）とを備える海底支持ユニットにおいて、前記壁構造は、３つの側面に沿って前記基礎構造（１０）の周りに延伸し、現場に設置されるときに海面より上に延伸するようにも意図されており、一方で、前記壁構造（１５）内では１つの側面に、前記壁構造（１５）内で前記基礎構造（１０）の上部に格納式に配置される、浮遊掘削および／または産出ユニット（３０，５０）を導入するための開口（１５’）が設けられており、前記上方に延伸する壁構造（１５）は、前記壁（複数可）の外側にあり、（１５）は、坑井を掘削し通すのに使用されるように意図されている、予め設置されている区画を設けられていることを特徴とする、海底支持ユニット。
【請求項２】
海底基礎構造（１０）がＵ字形を有し、坑井（１２）の掘削のための開口を設けられており、好ましくは前記Ｕ字形の側壁（１５）がまっすぐな側面から形成される、請求項１に記載の海底支持ユニット。
【請求項３】
準備された坑井ポイントが、前記側壁（複数可）（１５）の外側から横方向に延出し、前記海面（２５）の上で終端する片持ち梁ユニット上に配置されており、壁構造（１５）と構造的に一体化された部分を形成する、請求項１または２に記載の海底支持ユニット。
【請求項４】
前記開口（１２）は、掘削し通すことを可能にするように構成された壁またはケーシングを設けられている、請求項２または３に記載の海底支持ユニット。
【請求項５】
坑井を掘削し通すための装置が前記基礎構造（１０）の前記３つの側面に配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の海底支持ユニット。
【請求項６】
前記海底下部構造（１０）は、前記基礎構造（１０）を通じて、および／または前記壁構造（１５）に沿って、前記壁構造（１５）の底部を通って前記壁構造（１５）の上部から延伸する、パイル打ちするための手段（１４）を有している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の海底支持ユニット。
【請求項７】
浮遊貯蔵モジュール（２０）を導入するための前記壁構造（１５）の前記開口（１５’）が、前記基礎構造（１０）の周縁に閉鎖されている壁構造（１５）を形成する閉鎖機構によって閉鎖可能である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の海底支持ユニット。
【請求項８】
前記基礎構造（１０）は、前記掘削モジュール（３０）と同じ数のバルクヘッドに分割され、前記バルクヘッドの垂直壁が、構造梁を形成し、結果、前記貯蔵モジュール（２０）の垂直力が、前記基礎構造（１０）の前記構造梁に直接伝達される、請求項７に記載の海底支持ユニット。
【請求項９】
掘削を目的とする前記浮遊モジュールが、掘削作業のために必要な掘削設備を支持するアウトリガを備え、前記支持される掘削モジュールは、好ましくは前記アウトリガ上に移動可能に配置される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の海底支持ユニット。
【請求項１０】
浅水域掘削ターミナルを提供する方法であって、少なくとも１つの予め作製された浮遊海底下部構造（１０）が現場へと曳航されて海底（１１）に載置されるようにバラスト処理され、および／または前記海底にパイル打ちされて海底基盤を形成する方法において、側方に移動可能な掘削装置を備えたアウトリガを設けられた少なくとも１つの予め作製された浮遊掘削モジュール（３０）が、前記現場へと曳航され、前記基礎構造（１０）の周縁において壁構造（１５）の開口（１５’）を通じて前記海底下部構造（１０）へと案内され、バラスト処理され、前記海底基礎構造（１０）に係合され、これを受けて、前記アウトリガ上の掘削ギア（１６）から坑井（１２）が掘削されることを特徴とする、方法。
【請求項１１】
隣接する坑井を掘削するために、前記掘削ギア（１６）が前記アウトリガ上で横方向に移動される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記浮遊掘削ユニット（３０）は脱バラスト処理されて浮上され、９０度回転されて前記海底支持基礎構造（１０）の開口に案内し戻され、それを受けて、掘削活動が前記海底支持基礎構造（１０）上の新しい場所に対して開始される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記掘削ユニット（３０）の脱バラスト処理および繋止解除、外方への曳航および９０度回転および再繋止が、前記海底支持基礎構造（１０）の前記上方に延伸する壁構造（１５）と関連する準備された穿孔を通じて掘削されることを可能にするように行われる、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好ましくは、浅水域において、沿岸から離れたところに炭化水素井を掘削して設営するための海底ターミナルの設置に関する。浅水域において、別の選択肢と言えば、海底上に基礎を置くかまたはジャケットを使用した完全な掘削設備を構築することになってしまい、それらはすべて、海底または産出デッキ上で坑井が完結している。より具体的には、本発明は、海底上に重力またはパイル打ちによって配置されて基礎を置き、港湾基盤を形成することが意図された、少なくとも１つの取り外し可能な海底下部構造を含む、炭化水素の掘削および産出のための浅水域海底ターミナルに関する。
【０００２】
さらに、本発明はまた、後に炭化水素を産出するための坑井を設営する方法にも関する。
【背景技術】
【０００３】
海上の油田またはガス田が特定され、探査および産出の決定が行われるとき、産出施設が提供され、産出が開始されるまで、このような決定を下すのにかかる調教を低減することが重要である。
【０００４】
産出を開始するには、坑井を掘削して一時的に完成させる必要がある。このような掘削は、別個の浮遊または固定掘削ユニットによって行われる。掘削ユニットが取り外された後、完全な産出設備を備えた産出ユニットが側面へと運ばれ、完成した坑井に接続される。このような完成が確定するまでは、炭化水素の産出を延期しなければならない。
【０００５】
浅水域、特に軟質または泥質の海底状態の浅水域では、掘削または産出ユニットの大きさが決定的になる可能性がある。すなわち、上部が部分的に完成している浮遊ユニットにおいてしか浮遊することできず、必要な上部の残りの部分は、フロートが完成して基礎構造が定置された後に設置および構築する必要がある。掘削作業が完了すると、掘削設備の一部を取り除き、産出設備に置き換える必要がある。そのような産出設備の設置は、複雑で費用および時間がかかり、最初の発見から産出開始まで経過する時間が長くなる。
【０００６】
浮遊しているかまたは海底に配置されている、海上でのＬＮＧ積荷のための港湾現場を提供することが、以前から提案されている。浮遊サイトには、掘削中および産出段階のプラットフォームが波の作用によって引き起こされる動きを受けるという共通の問題がある。浮遊プラットフォームがＬＮＧの移送を意図している場合、その動力学は装填が並行して行われる場合に装置および安全に対する大きな要求を課すため、そのような動きも最小限に保つべきである。
【０００７】
積荷作業中の浮体の動力学に関連する問題を軽減するために、人工港または掘削および／または産出設備として機能する、大きな長方形の鋼鉄またはコンクリート構造を海底に設置することが提案されている。典型的な水深は８〜３０メートルである。このタイプの大型構造は、人口の多い地域から離れて構築され、意図した場所に浮遊して設置されることが意図されており、最も一般的には、海底の土に押し込まれるか、または、パイル打ちされるように意図されたスカートの形態の適切な基礎を必要とする。
【０００８】
英国特許第１３６９９１５号明細書に対応するノルウェー特許出願公告第１２６９２７号明細書は、浮遊しているかまたは沈んでおり、他の様態で海底に配置するために構成された複数のユニットを備える港湾現場を記載している。各ユニットは、基礎、積荷担持構造および必要に応じて動かすことができる可動消波要素を備える。
【０００９】
米国特許第３，９５８，４２６号明細書は、少なくとも１つのまっすぐな係留場所が形成されるように、海底から離れて配置された複数のユニットを備える港湾現場を記載している。ユニットには、緩衝装置および波減衰装置が設けられている。
【００１０】
出願人自身の公報文献である国際公開第２００６／０４１３１２号パンフレットは、海上でのＬＮＧのような炭化水素の貯蔵、積荷、および降荷のための港湾プラントを開示しており、その内容全体が参照により本明細書に含まれている。港湾は、鋼鉄またはコンクリートから構築されており、海底に配置されている３つのユニットを備える。ユニットは、横並びの関係で一列に配置されている。港湾は波を減衰させるように構成されており、船舶は係留所の風下側に位置するように意図されている。
【００１１】
出願人自身の公報文献である国際公開第２０１３／００２６４８号パンフレットは、港湾プラントが形成されるように海底に相互に配置された複数のユニットを含む、海上での炭化水素産出物の貯蔵、積荷および降荷のための港湾プラントを開示している。ユニットは、独立して横方向に所定の距離だけ離れて配置され、前面を有し、前面は、当該前面に沿って船舶が係留されるように意図されており、波の部分のための通路（複数可）を形成し、波の他の部分および水の流れが港湾プラントを通過することを可能にしながら、到来波の一部を減衰させるように構成されている。
【００１２】
しかし、坑井の掘削および完成のための現場開発掘削作業には、１つのタイプのプラットフォームが必要であるが、そのような坑井からの産出には異なる設備が必要である。現場に固定された浮遊プラットフォームの場合、掘削作業中は掘削プラットフォームが固定され得、掘削作業が完了した後に、産出設備を有する別の浮遊プラットフォームに置き換えられ得る。一方、プラットフォームが海底の土によって支持されることが意図されているタイプのプラットフォームである場合、そのようなプラットフォームは、掘削および産出設備を有して完成され得、または、プラットフォームは現場で改築され得、掘削設備の少なくとも一部分が取り外されて、必要な産出設備が設置され、必要な総費用が増加する。
【００１３】
さらに、海底の土の密度、組成、圧密および地形は、海底の場所によって大きく変化する可能性がある。例えば、河口の土は、ヨーグルトのような質感の柔らかい泥質の土が大半を占めることが多く、一方で、他の海底領域は、硬い砂岩、石灰岩または古火山岩の影響を受け、またはそれが重なり合う場合がある。これは、海底土の耐荷重容量に直接的な影響を及ぼし、したがって、海底に基礎を置いている海底部構造の予測可能で信頼できる基礎ソリューションが見出される可能性がある。
【００１４】
したがって、種々の石油関連産出物およびバンカーリングを貯蔵し、構築、維持および修理が容易で、作製およびコストの理由でできる限り標準化することができ、あらゆる種類の海底土に容易に配備（設置）することができる、費用効果が高く、汎用性があり、柔軟な港湾プラントシステムが必要とされている。
【発明の概要】
【００１５】
本発明は、好ましくは、基礎構造またはユニット内の専用スリーブを介して駆動される複数のパイルを用いることによって、海底によって安定して支持されるように構成された基礎構造を含む炭化水素の掘削およびその後の産出の両方のための海底支持プラットフォーム概念に関する。基礎構造は、海底上にそのフットプリント全体を載置してもよく、または、海底の上方に少なくとも部分的に、好ましくは完全に位置決めされていてもよく、パイルは、基礎構造を海底に安全かつ強固に固定する手段である。基礎構造は、浮遊掘削ユニット内で浮遊し、かつ／または掘削作業が完了したときに、浮遊掘削ユニットを取り外し、浮遊産出ユニットおよびバラストと交換することが可能であるように構成され、そのような構造はいずれも、好ましくは自重（重力）に起因して基礎構造上に安定して載置されるか、または代替的にまた、いずれかの構造を基礎構造にロックするロック装置によって固定される。
【００１６】
基礎構造または下部構造はまた、掘削もしくは産出ユニットまたは貯蔵モジュールのための安全な避難所として働くように構成されてもよく、上記ユニットまたはモジュールは、基礎構造の上に取り外し可能に配置され、海底ユニット、および、海底ターミナルを構成する少なくとも１つの海底ユニットを形成する。
【００１７】
本発明はまた、必ずしもそうであるとは限らないが、多かれ少なかれ浅水域および／または泥質もしくは軟質の海底状態を有する場所において油田を開発する方法にも関し、少なくとも掘削設備ユニット、場合によってはまた産出設備を作業完了時に取り外し、別の現場で使用することができ、基礎構造はその後、例えば、港湾サイトなどとして機能する。
【００１８】
本発明の目的は、海底の上方に掘削および完成された坑井ヘッドを備え、掘削および完成された坑井からの炭化水素の産出を迅速に開始することができる汎用の浅水域海底支持ユニット、固定基礎構造を提供することである。
【００１９】
本発明に従って使用される原理は、基礎構造および場合によってはまた基礎構造内に繋止され支持される浮遊可能モジュールの重量の大部分が、基礎構造に作用する下向き、上向き、または横向きの荷重、重量および力をすべて担持しそれらに耐えるために、海底土に十分な深さまで延伸するパイルによって担持される、パイル打ちされた基礎構造を使用することである。この点において、基礎構造は、そのフットプリントの少なくとも一部分が海底に載置されてもよく、または、基礎構造は、海底土の十分に上方で多少距離をおいて位置決めされてもよく、すなわち、実際には海底土と接触することはなく、すべての荷重、重量および力がパイルによって引き受けられる。そのような場合には、基礎構造は、基礎構造の下の海底生物に悪影響または有害な影響を引き起こさない。
【００２０】
さらに、本発明によるシステムおよび方法は、設置段階中に基礎構造を支持するために一時的なパイル構成が使用され、上記一時的なパイル構成は、永続的なパイル構成が確立され、基礎構造が海底にパイル打ちされた永続的なパイルによって永続的に支持され、それによって、パイル打ちされた構造が１００年の暴風または波動のような、すべての負荷基準に耐えることができるようになるまで、パイル打ち作業中のすべての荷重、重量および力を引き受けるという原理に基づくことができる。
【００２１】
設置された一時的なパイルは、下部構造の設置が完了すると、除去または切除されてもよく、またはされなくてもよいことを理解されたい。一時的な支持パイルを除去する場合、パイルは、好ましくは、切除されたパイルが、基礎構造、ならびに、繋止され、海底下部構造によって支持されることになる浮遊可能モジュールおよび／または船舶の動作に危険を及ぼさない深さで切除されるべきである。
【００２２】
このような概念は、２０１５年９月８日に出願された本出願人による国際出願ＰＣＴ／ＮＯ２０１５／０５０１５６号明細書に開示されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。２０１６年４月１日に出願された出願人によるノルウェー特許出願第２０１６０５１８号明細書も参照され、これは、設置窓を広げ、より厳しい気象条件においてパイル打ちを可能にするパイル打ち方法が開示されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれている。
【００２３】
本発明の目的は、設置された掘削プラットフォームからの坑井の広がりを増大させ、単一のプラットフォームから掘削することができる坑井の数を増やすための解決策を提供することである。
【００２４】
本発明のさらに別の目的は、デッキ上部構造上の産出領域から十分に離れた単一のプラットフォームから産出坑井を設営することである。
【００２５】
本発明のさらに別の目的は、すべての坑井が、水路等を介してケーシングのようなプラットフォームから掘削されるようにするだけの坑井ヘッド設備が予め設置され、より早い時点で掘削が開始されることを可能にするプラントを提供することである。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、柔軟性があり、コスト効率が高く、ほとんどのタイプの海底土状態において容易に設営できる浅水域海底掘削および／または産出設備を提供することである。
【００２７】
本発明の別の目的は、必要に応じて、重力に基づく構造を設置することができない、または極めて高価になるであろう、層を成していない土の河川デルタおよび海底領域に見られるように、非常に柔らかい泥質の土に位置することもできる近海貯蔵システムを提供することである。
【００２８】
本発明のさらに別の目的は、従来の建設現場、好ましくは乾ドックを使用するドックヤードにおいて、海底ターミナルの各ユニットを妥当な価格で効率的かつ可能な限り完全に構築することを可能にすることである。これにより、海上での費用のかかる仕上げ作業が最小限に抑えられる。構築現場で最終的に艤装した後、各ユニットは設置場所に運ばれまたは曳航されて、最終的には既知の技法を使用して降下される。
【００２９】
また、本発明の目的は、海面上に大量の液体を貯蔵することにより発生する大きな垂直荷重を海底に安全に輸送することでもある。
【００３０】
本発明の目的はまた、上部機器を備えた貯蔵モジュールの迅速かつ安全な設置を可能にすることでもある。
【００３１】
本発明のさらに別の目的は、掘削ユニットの側に到着する前に掘削活動の早期開始を可能にする掘削方式を提供することである。
【００３２】
本発明の目的は、独立請求項によってさらに規定されるような、浅域海底掘削および産出プラント、ならびに、掘削レイアウトを確立するための方法によって達成される。本発明の実施形態、代替形態および変形形態は、従属請求項によって定義される。
【００３３】
本発明によれば、好ましくはパイル打ちによって支持基盤を形成する、海底によって支持されることを意図された少なくとも１つの取り外し可能な海底下部構造を備える、炭化水素の掘削および産出のための設備が提供される。海底下部構造は、浮力装置を設けられている基礎構造と、基礎構造の周縁の少なくとも一部分に沿って配置されている、浮力装置を設けられている、基礎構造から上向きに延伸する壁構造と、基礎構造の上部および壁構造内に格納可能に配置される浮遊可能掘削モジュールを導入するための、壁構造内の少なくとも１つの開口とを備え、上向きに延伸する壁構造には、予め設置されている、好ましくは予め艤装されている区画を通じて坑井を掘削するために使用されるように意図されている、１つまたは複数の予め設置された区画またはアウトリガが設けられている。
【００３４】
少なくとも１つの予め設置された、好ましくは予め艤装された区画は、壁構造の外面に堅固に固定され、片持ち梁区画を形成し、好ましくは壁区画の上面と同一面上にある上面を有する。
【００３５】
壁区画から外向きに突出した一実施形態によれば、予め設置された区画を通って延伸し、掘削ユニットが定位置に来ると掘削する準備が整う、複数の準備された開放ケーシングが設けられる。
【００３６】
したがって、掘削ユニットには、対応するアウトリガと、掘削リグとが設けられてもよく、掘削リグは、基礎構造の側壁（複数可）から外側に突出する区画内のすべての予め設置され事前準備されたケーシングをカバーするように外側および内側かつ側方に動くように構成される。
【００３７】
海底下部構造は、Ｕ字形を有していてもよく、好ましくはＵ字形基礎構造の３つの側面で掘削するための坑井点を有する準備された外側突出区画が設けられている。
【００３８】
様々な目的はまた、掘削ターミナルまたはユニットを繋止することを意図した基礎構造を設置することによって炭化水素を掘削して産出する方法によって解決され、好ましくは、複数のパイルを用いることによって、ターミナル、基礎構造またはユニットが海底によって支持されることが可能になり、海底支持基盤が形成される。この方法は、少なくとも１つの外側に突出する片持ち梁ユニットを、掘削のために片持ち梁ユニットを完全に貫通して延伸する予め作製されている中空ケーシングによって形成するステップを含む。さらに、掘削装置を有するアウトリガを有する浮遊掘削ユニット浮遊掘削モジュールが、壁構造の開口を介して基礎構造上に繋止され、バラスト処理され、海底基礎構造に係合され、それを受けて、掘削モジュールが掘削モジュールに対して、片持ち梁ユニットから外方かつ上に動かされ、ケーシング上の定位置に運ばれ、それを受けて掘削作業が開始されて、デッキのアウトリガ上の掘削装置から坑井が掘削される。
【００３９】
片持ち梁ユニットを通じて１つの坑井が完成すると、掘削ギアを片持ち梁ユニット内の次のケーシングへと、かつその上に移動させることができる。
【００４０】
片持ち梁ユニットのすべてのケーシングの掘削作業が完了すると、掘削モジュールが格納され、掘削浮遊掘削ユニットがその繋止位置から外方に曳航され、９０度回転され、結果、可動掘削モジュールが次の片持ちユニットと整列し、それを受けて、掘削モジュールが外方に、第１の新しいケーシングの上部に移動され、それを受けて、掘削作業が開始される。
【００４１】
第２の片持ち梁ユニット上のすべてのケーシングの掘削が完了すると、浮遊掘削ユニットは、基礎構造内のその繋止位置から取り外され、９０度回転され、再繋止され、それを受けて、上記のように掘削作業が開始される。
【００４２】
本発明の利点は、少なくとも浅水域において、掘削の開始から複雑な規模での産出を開始するまでの時間が大幅に短縮されることである。さらに、少なくとも掘削ユニットだけでなく、産出ユニットも、少なくとも作業が、および場合によっては産出が終了したときに他の場所で再使用することができる。
【００４３】
さらに、パイル打ちされた基盤のこの特徴は、本発明による貯蔵システムが、極端な１００年の事例における水位が通常の海面よりも８〜９メートルほど大きく上昇する可能性がある、浅い低気圧および高潮にさらされる領域に設置される場合にも非常に有用である。
【００４４】
本発明によるパイルを使用することの別の重要な利点は、パイルが伸張と圧縮の両方を行うことができ、効率的かつコスト効率的に、様々な長さのパイル長を寸法として可能にすることができることである。ダクトまたはスリーブの数、位置および寸法は、さらなるパイル打ちが後の段階で必要になる場合に備えて、余分な未使用ダクトまたはスリーブが設けられるように構成することができる。
【００４５】
海底ターミナルの海底ユニットは、海底ターミナルを一切動かすことなく、典型的にはこれに限定されるものではないが、大型タンカー船の容量に対応する１５０，０００トンの載貨重量まで、貯蔵モジュール内に貯蔵された液体の大きな重量から海底に非常に大きな垂直荷重をかけるように設計することができる。この容量の一部は、海底ターミナルの水平フットプリントを維持しながら貯蔵ボリュームの高さを増加させることによって得ることができる。
【００４６】
別の利点は、本発明による海底下部構造が、海底に必ずしも載置される必要はなく、重量、力、および荷重がパイルによって担持されることである。さらに、海底下部構造は、張力、すなわち、例えば高潮による急激な上昇によって生じる構造の浮き上がりに抵抗するためにスカートの使用に依存しない。したがって、基礎構造の下側は、海底土とのいかなる荷重支持接触をも必要とせず、海ターミナルの可変で動作可能な環境負荷がパイルによって吸収される。
【００４７】
パイル表面とグラウトを施されたダクトまたはスリーブの対応する壁面との間の剪断力によって達成される荷重保持能力に応じて、十分な保持および支持能力を得ることができる。外側パイル面とダクトまたはスリーブの表面との間に形成された環状部のグラウトのために、この接合部に作用する、生成される剪断力に抵抗するために必要な剪断抵抗が得られる。
【００４８】
海底より上の基礎構造の位置を定めることにより、海底生物に対する基礎構造の環境効果がなくなるか、または実質的に減少する。
【００４９】
本発明の重要な領域は、上部機器を備えた貯蔵モジュールの迅速かつ安全な設置を可能にすることでもある。これは、設置全体の高価な部分（９０〜９５％）である。予め重力安定化されているか、または好ましくはパイル打ちされ、予め海底と同じ高さにされている予め設置された基礎基盤を有することによって、貯蔵モジュールの設置は数時間で行うことができる。
【００５０】
本発明による装置は、添付の図面を参照して以下の説明においてより詳細に説明することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】係合されたユニットが海底上に載置されており、左側の片持ち梁ユニット上で坑井が掘削されており、反対側の坑井は掘削されている過程にある、基礎構造および基礎構造に繋止されている掘削ユニットの一実施形態の概略斜視図である。
【図２】図１に示された組み立てられた実施形態の概略側面図である。
【図３】曳航船によって設置場所に曳航されている基礎構造の概略図である。
【図４】海底にパイル打ちされた複数のパイルを用いることによって海底によって支持され、底面が海底表面上に配置された、設置場所に設置されている本発明による基礎構造の概略図である。
【図５】パイル打ちされた状態にある、図３に示された基礎構造の概略上面図である。
【図６】基礎構造を設置されている現場に向かって曳航船によって曳航されている、本発明の一実施形態による掘削ユニットの概略図である。
【図７】掘削ユニットが、図６に示す掘削ユニットを基礎構造に繋止する本発明の過程に従って、第１の片持ち梁構造を介して坑井を掘削している過程にある、基礎構造の概略図である。
【図８】本発明による第１の片持ち梁構造を介して坑井を掘削している過程にある、繋止されている掘削ユニットを有する基礎構造の概略上面図である。
【図９】掘削ユニットが本発明による第２の片持ち梁構造を介して坑井を掘削している過程にある、繋止されている掘削ユニットを有する基礎構造の概略上面図である。
【図１０】掘削ユニットが本発明による第３の片持ち梁構造を介して坑井を掘削している過程にある、繋止されている掘削ユニットを有する基礎構造の概略上面図である。
【図１１】繋止された掘削ユニットが取り外されており、また、すべての坑井を掘削して完成したことを示す、基礎構造の概略上面図である。
【図１２】繋止のために曳航船によって基礎構造に向かって曳航されている産出ユニットの概略図である。
【図１３】産出ユニット上の産出設備にすべての坑井が接続されていることも示す、繋止された産出ユニットを有する基礎構造の概略上面図である。
【図１４Ａ】本発明による基礎構造の一実施形態の一側面からの概略上面平面図である。
【図１４Ｂ】本発明による基礎構造の一実施形態の一側面からの概略上面平面図である。
【図１４Ｃ】本発明による基礎構造の一実施形態の一側面からの概略上面平面図である。
【図１５Ａ】繋止されるべき浮遊構造の代替的な形状の概略図である。
【図１５Ｂ】繋止されるべき浮遊構造の代替的な形状の概略図である。
【図１５Ｃ】繋止されるべき浮遊構造の代替的な形状の概略図である。
【図１５Ｄ】基礎構造に対する可能な対応する変形の概略図である。
【図１６】掘削装置が片持ち梁レールシステム上に配置されており、掘削装置と片持ち梁レールシステムの両方をまた垂直回転軸の周りに回転させることができる代替解決策の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
例示的な実施形態の以下の説明は、添付の図面を参照する。異なる図面における同じ参照番号は、同じまたは類似の要素を識別する。以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。以下の実施形態は、単純にするために、一般に海底、必ずしもそうでないが好ましくは、傾斜した海底および／または保持能力が低い海底に基礎構造を設置し、基礎構造に繋止される、掘削すべき坑井を掘削するための取り外し可能な掘削ユニットを使用し、ここで、基礎構造の１つの側面の坑井の掘削が完了すると掘削ユニットは繋止解除され、外方に曳航されて９０度回転され、基礎構造の第２の側面で坑井を掘削するために再繋止され、繋止解除され、外方に曳航され、またさらに９０度回転され、基礎構造の残りの側面で坑井を掘削するために再繋止され、掘削作業の完了時に掘削ユニットを取り外し、完成した坑井から炭化水素を産出するために産出および貯蔵ユニットを繋止する方法に関する。
【００５３】
本明細書全体を通じて、「一実施形態」または「実施形態」に対する言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、開示される主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じた様々な箇所において「一実施形態において」または「実施形態において」という表現が見られるとき、これは必ずしも同じ実施形態を指しているわけではない。
【００５４】
本発明の重要な領域は、炭化水素産出のための上部機器を貯蔵モジュールに迅速かつ安全に設置することを可能にすることであり、基礎構造は永続的なパイルのパイル打ち作業中に安定かつ堅固に支持され、適切にパイル打ちされると、取り外し可能掘削ユニットのためのその後の産出ユニットのための繋止ステーションとしての機能を果たす。これは、設置全体の高価な部分（９０〜９５％）である。少なくともパイルによって安定化され、予め海底と同じ高さにされた予め設置された基礎基盤を設け、その後、基礎構造の３つの側面において坑井を掘削するための掘削ユニットを繋止し、その後、掘削ユニットを産出ユニットと置き換えることによって、続いて炭化水素の発見から炭化水素の産出開始までの時間を大幅に最小化することができ、この現場の収益性を高めることができる。
【００５５】
さらに、本発明は、種々の土状態に対して海底ターミナルを好都合に設営する可能性を提供する。海底の土の密度、組成、圧密および地形は、海底の場所によって大きく変化する可能性がある。これは、海底土の耐荷重容量に直接的な影響を及ぼし、したがって、海底によって支持される海底部構造の予測可能で信頼できる基礎ソリューションが見出される可能性がある。一実施形態によれば、基礎を成す基盤は、海底にパイル打ちされた半潜水型浮遊体の形態であってもよい。この場合、基礎下部構造は、半潜水型構造としてバラスト処理され、基礎構造、および、必須ではないが、海底下部構造の壁構造を通じて海底にパイル打ちされ得る。これらの場合、垂直構造力を効率的に伝達することが重要であり、基礎構造の主構造梁と貯蔵モジュールの主構造梁とが鏡像対称な構造界面を有することが有利である。これは、バルクヘッド貯蔵モジュールからの垂直方向の力が、好ましくは、基礎構造の主構造梁、ならびにパイル打ち構造および海底に直接的に伝達されることを意味する。試験では、パイル打ちされた海底下部構造が１００，０００〜１２０，０００トンの重量を許容し、耐えなければならないことが示されている。
【００５６】
図１は、基礎構造１０および基礎構造１０に繋止されている掘削ユニット３０の一実施形態を斜視図において概略的に示し、係合されたユニットが海底１１上に載置されており、左側の片持ち梁ユニット１３上で坑井１２が掘削されており、反対側の坑井１２は掘削されている過程にある。基礎構造は、複数のパイル１４によって海底１１に安定して固定される。パイル１４および基礎構造１０に対するそれらの固定具は、９月８日に出願された本出願人の同時係属中の国際出願ＰＣＴ／ＮＯ２０１５／０５０１５６号明細書に記載されており、上記ＰＣＴ出願は、パイル、基礎構造に対する固定具、および基礎構造１０の海底１１に対する安定した支持を確立する方法に関して、参照により本明細書に含まれている。海底１１に基礎構造１０をパイル打ちするための方法およびシステムに関して、２０１６年４月１日に出願された本出願人の同時係属中のノルウェー特許出願第２０１６／０５１８号明細書も参照される。基礎構造１０と掘削ユニットの両方は、これらの２つのユニットが浮遊可能であり、安定性を制御するための装置を有するように構成されていることが理解されるべきであり、そのような装置は当業者に周知であり、さらに詳細には説明しない。
【００５７】
図１に示すように、掘削ユニット３０には、掘削リグ１６、ヘリデッキ１７、居住区１８、クレーン１９、および掘削すべき坑井１２の一部分を形成するためのケーシング２０を貯蔵するための貯蔵領域が設けられている。掘削リグ１６は、内方および外方と横方向の両方に可動に配置されていることを理解されたい。
【００５８】
基礎構造１０には、バラスト安定のためのシステム（図示せず）が設けられており、鋼鉄製であることが好ましいが、コンクリートのような他の材料も使用することができる。本発明による掘削ユニット３０および産出ユニット５０には、貯蔵システムの上部に積荷システム、クレーン、ウインチなどの手段を設けることもできることを理解されたい。掘削ユニット３０または産出ユニット５０のいずれかが現場に到着すると、それは海底下部構造または基礎構造１０と係合する。この係合作業の間に、浮遊モジュールは、基礎構造の一端の開口を通って、２つの平行な上向きに延伸する側壁構造１５の間の中に動かされる。浮遊ユニット３０または５０は、壁構造１５内で基礎構造１０の上に案内される。浮遊ユニット３０または５０は、基礎構造１０上に安定して載置されるようにバラスト処理され、海底組み立てユニットを形成する。
【００５９】
図２は、図１に示された組み立てられた実施形態の側面図を概略的に示しており、基礎構造１０に繋止された状態の掘削ユニット３０を示している。
【００６０】
図３は、曳航船２１によって設置場所に曳航されている基礎構造１０を概略的に示し、一方で、図４は、設置場所に設置され、複数のパイル１４を用いることによって海底１１によって支持されており、海底１１の土に押し込まれ、その底面が海底１１の表面の上方に配置されている、基礎構造１０を概略的に示している。さらに、この図はまた、基礎構造１０に、基礎構造１０の３つの側面の側壁１５から外側に延伸する片持ち梁ユニット１３が設けられており、第４の側面が開いて、掘削ユニット３０が基礎構造内へと動かされて、基礎構造１０の３つの垂直壁１５の間の中に繋止されることが可能になっていることを示す。片持ち梁ユニットは、生じる負荷、力および発生するモーメントを引き受けるように構成された垂直壁構造１５の一体部分を形成することに留意されたい。さらに、片持ち梁ユニットには、掘削作業の一部として使用されるドリルストリングおよびケーシングを受け入れるために片持ち梁ユニット１３を貫通して延在する穴またはダクト２３が設けられている。
【００６１】
図１〜図４に示される実施形態によれば、片持ち梁ユニット１３には傾斜した底板が設けられており、片持ち梁ユニット１３の底板または底面は側壁１５上でその固定具から外向きかつ上向きに傾斜している。
【００６２】
海底下部構造１０は、底部構造（図示せず）、および、基礎構造１０の周縁の少なくとも一部分に沿って配置された上向きに延伸する壁構造１５を備えることができる。壁構造１５は、底部構造の一体部分を形成し、ともに基礎構造１０を形成する。底部構造と壁構造１５の両方には、浮力装置（図示せず）が設けられている。そのような浮力手段は、底部構造および上方に延伸する壁構造１５内のタンクおよびコンパートメントの形態であってもよい。上向きに延伸する壁１５は、基礎構造１０の３つの側面に沿って延伸し、それにより、底部構造の上に浮遊可能掘削または産出ユニット３０，５０を導入するための開口を壁構造内に提供する。掘削および産出ユニット３０，５０は、壁構造１５内で基礎構造１０上に取り外し可能に配置され、上記ユニットはともに掘削または産出海底ユニット３０，５０を形成する。
【００６３】
海底下部構造１０は浮遊式であり、バラスト処理手段（図示せず）を有し、海底１１の上または真上に配置されるように意図されており、複数のパイル１４によって支持されているか、または、随意選択的に、重力に起因して海底１１上に載置され、パイルを用いることによって固定される。下部構造１０の上向きに延伸する壁構造１５は、随意選択のおよび／または追加のパイル打ちのために壁構造を通る穿孔またはダクト／スリーブを有し、また、基礎構造１０内には、パイル１４を受け入れるための穿孔もある。パイル１４を受け入れるためのダクトおよび付属品について、以下にさらに詳細に説明する。パイル打ち用の機械および工具を備えた船舶１６が、パイル打ち作業を行うために壁構造１５の隣に係留されている。図１に示すように、パイル１４は、基礎構造１０の開口の下にある水面下の前方梁に沿って、および、上向きに開いたコンパートメント２３を形成する内壁１５に沿って、３つの壁の足部に沿って長手方向と横方向の両方に配置される。このようにして、フットプリント全体またはフットプリントの少なくとも一部に、基礎構造１０を適切に支持するためのパイルを設けることができる。使用されるパイル１４の数ならびにそれらの位置、直径および長さは、支持される重量および海底土状態に依存する。
【００６４】
本発明による利点は、本発明による浮遊可能ＬＮＧ貯蔵ユニットまたは艀のような浮遊モジュールのための海底ユニット３０の一部分を構成する海底下部構造１０を、設置されている沖合または海岸近くに降下させ、取り外し、移動して、既知の技術を使用して必要に応じて新しい個別の構成を形成するために交換することができることである。
【００６５】
図５は、パイル打ちされた状態にある、図３に示された基礎構造１０の上面図を概略的に示す。図示されているように、基礎構造１０は、その全周に沿ってパイル１４を用いることによって海底にパイル打ちされている。さらに、図示のように、基礎構造１０には、３つの前側壁１５に配置された片持ち梁ユニット１３が設けられており、第４の側面には、掘削ユニット３０または産出ユニット５０が壁構造１５，１５’の周縁の周りで内部に延伸する水面下の底板または梁２４内で浮遊し、その上に載置されることを可能にするように寸法決めまたは構成されている開口１５’が設けられている。
【００６６】
図６は、繋止のために、設置されている基礎構造１０に向かって曳航船２１および曳航索２２によって曳航されている掘削ユニット３０を概略的に示しており、図７は、掘削ユニット３０が基礎構造１０の設計されたＵ字形の繋止位置の内部に繋止されている過程にある段階を概略的に示している。
【００６７】
図８は、繋止されている掘削ユニット３０を有する基礎構造１０の上面図を概略的に示し、掘削ユニット３０は、第１の片持ち梁構造１３、すなわち、図面の左側にある片持ち梁ユニット１３を通じて坑井１２を掘削している過程にある。示されているように、掘削リグ１６は、掘削ユニット３０上の格納位置から、片持ち梁ユニット１３上の穴または開口２３の上で外側にかつまた横向きに横向きに延伸する位置に移動可能に配置されている。
【００６８】
図９は、繋止されている掘削ユニットを有する基礎構造の上面図を概略的に示し、掘削ユニットが、本発明による第２の片持ち梁構造を介して坑井を掘削している過程にある。図８に示す掘削位置から図９に示す掘削位置に到達するために、掘削ユニット１６は、浮遊状態になるように脱バラスト処理され、基礎構造１０の内部の繋止位置から外方に動かされ、９０°回転されて、基礎構造の内部のその繋止位置に戻され、再びバラスト処理されて、基礎構造１０によって安定して支持されるようになる。掘削リグは、第２の片持ち梁ユニット１３上の掘削位置に運ばれる。図９の左側の片持ち梁ユニット１３上に黒色で示された開口は、産出設備への接続を待っている完成した坑井１２を表していることに留意されたい。そのような坑井には、この段階で（噴出防止装置）ＢＯＰスタックおよび坑口などが設けられてもよいことを理解されたい。
【００６９】
図１０は、繋止されている掘削ユニット３０を有する基礎構造１０の上面図を概略的に示し、掘削ユニット３０は、本発明による第３の片持ち梁構造１３を介して坑井１２を掘削している過程にある。ここでも、第２の片持ち梁ユニット１３から第３の片持ち梁ユニット１３への位置の変更は、上述のように行われる。
【００７０】
図１１は、基礎構造１０の上面図を概略的に示し、繋止された掘削ユニットが取り外されている。示されているように、すべての坑井１２がこの時点で掘削されて完成している。
【００７１】
図１２は、様々な掘削され完成した坑井１２との繋止および連結のために基礎構造１０に向かって曳航船によって曳航されている産出ユニット５０を概略的に示しており、一方、図１３は、繋止されている産出ユニット５０を有する基礎構造１０の上面図を概略的に示しており、これは、すべての坑井１２が産出ユニット５０上の産出設備に接続されていることを示している。
【００７２】
図１４Ａ〜図１４Ｃは、本発明による基礎構造１０の実施形態の上方および一側面からの平面図を概略的に示す。基礎構造には、上述のように３つの片持ち梁部分１３が設けられており、湾曲端部２８と端部２８から延出するまっすぐな翼部２７とを備えたＵ字型の繋止空間があり、横方向の保護も形成されている。基礎構造１０は、海底１１に設置され、パイル１４上に搭載され、基礎構造１０の底板が海底１１の上方に位置決めされている。図１４Ａは、基礎構造１０が矩形形状を与えられている実施形態を示し、一方、図１４Ｂは、基礎構造が円形または多角形の断面領域を有する浮遊構造３０を受け入れるように構成されている実施形態を示す。図１４Ｃは、図１４Ｂの矢印の方向から見た垂直図を示す。
【００７３】
基礎構造が設置され、海底に確実にパイル打ちされると、基礎構造１０の横にジャケットプラットフォームまたはジャッキアッププラットフォームを設置することができ、掘削作業が開始され得る前、および、その後の炭化水素の産出が開始され得るのにかかる時間がさらになお低減する。そのような場合には、基礎構造の内部に繋止される浮遊モジュールは、場合によっては追加の掘削し直しのための機器をも備えた産出モジュールであってもよい。
【００７４】
図１５Ａ〜図１５Ｄは、繋止されるべき浮遊構造３０の代替的な形状、および、例えば図１４Ａにおいて開示されているものに対応する、基礎構造１０に対する可能な対応する変形の概略図を示す。図１５に示す実施形態によれば、浮遊ユニット３０は、円形または丸形の水平断面を有する。そうでなければ、デッキ構成は、上記の実施形態に対応する方法で構成されてもよい。掘削リグは、片持ち梁ユニット１３の予め設置されている掘削ケーシングの上で定位置に来るように片持ち梁上を滑り落ちるタイプのものであってもよい。図１５Ａに示す片持ち梁ユニット１３を介して坑井が掘削されると、浮遊ユニットは脱バラスト処理されて浮遊するようになり、曳航され、９０度回転して基礎に戻され、バラスト処理され、それを受けて、片持ち梁ユニット１３内の予め設置された掘削ケーシングが始動することができる。図１５Ｂを参照されたい。３つの片持ち梁ユニット１３の最後において坑井を確立するために同じシーケンスが繰り返される。図１５Ｃを参照されたい。
【００７５】
掘削ユニット３０または産出ユニット５０を係合または繋止するための係合または掘削の手順は、以下の通りであってもよいことを理解されたい。
【００７６】
掘削または産出／貯蔵モジュール３０、５０は浮遊式であり、バラスト安定のための手段（図示せず）が設けられており、鋼鉄製であることが好ましいが、コンクリートのような他の材料も使用することができる。本発明によるそれぞれのモジュール３０、５０には、貯蔵システムの上部に積荷システム、クレーン、ウインチなどの手段を設けることもできることを理解されたい。ユニット３０，５０が現場に到着すると、ユニット３０，５０は、海底１１によって支持された海底基礎構造１０と係合される。この係合作業の間に、浮遊ユニット３０、５０は、開口１５’を通って、２つの平行な上向きに延伸する側壁構造１５の間の中に動かされる。海底基礎構造１０の壁構造１５は水面２５の上まで延伸しており、浮遊ユニット３０，５０が壁構造１５内で基礎構造１０上の底部梁／底板２４の上に位置決めされるまで、ユニット３０，５０はバラスト処理される。ユニット３０、５０は、モジュール３０、５０が海底下部構造１０の基礎上に安定して載置されるようにバラスト処理され、海底組み立てユニットを形成する。
【００７７】
図１６は、掘削装置１６が片持ち梁レールシステム２６上に配置され、掘削装置１６と片持ち梁レールシステム２６の両方がまた垂直回転軸の周りに回転され得、それによって、第２の片持ち梁ユニット１３（図１６には図示せず）において掘削することができるように、浮遊ユニット３０を外に出して９０度回転させる代わりに、掘削装置１６およびレールシステム２６が矢印２７によって示される方向のうちのいずれか２つの方向に回転することができると同時に、浮遊ユニット３０を初期位置に維持することができる、代替的な解決策の斜視図を概略的に示す。レールシステム上で直線的な方向に出入りして移動する代わりに、掘削装置を滑らせて出入りさせることができる。
【００７８】
坑井パイルは、垂直方向に海底へと下方に延伸することができ、または、垂直方向に対して同じ方向、内側もしくは外側、またはそれらの組み合わせのいずれかで傾斜して配置されてもよいことを理解されたい。さらに、掘削ユニット３０から指向性掘削を行うこともできる。
【００７９】
開示された海底部構造には長方形のフットプリントが与えられているが、基礎構造の形状は、本発明の概念から逸脱することなく、円形、Ｕ字形または多角形のフットプリントを有することができることに留意されたい。さらに、繋止領域の形状は、繋止されるべき浮遊モジュールの形状と相補的な形状を与えられてもよく、またはその逆であってもよい。
【００８０】
掘削リグは、片持ち梁に沿って滑らせるか、またはレールなどの上を動かすことができ、長手方向および／または横方向の両方で動かすことが可能である。
【００８１】
掘削モジュール（３０）上のヘリデッキおよび／またはクレーンは、衝突を避けるためにコーナ、好ましくは対向するまたは隣接するコーナに配置されることが好ましい。
【図１】
2019519697.tif 000003
【図２】
2019519697.tif 000004
【図３】
2019519697.tif 000005
【図４】
2019519697.tif 000006
【図５】
2019519697.tif 000007
【図６】
2019519697.tif 000008
【図７】
2019519697.tif 000009
【図８】
2019519697.tif 000010
【図９】
2019519697.tif 000011
【図１０】
2019519697.tif 000012
【図１１】
2019519697.tif 000013
【図１２】
2019519697.tif 000014
【図１３】
2019519697.tif 000015
【図１４Ａ】
2019519697.tif 000016
【図１４Ｂ】
2019519697.tif 000017
【図１４Ｃ】
2019519697.tif 000018
【図１５Ａ】
2019519697.tif 000019
【図１５Ｂ】
2019519697.tif 000020
【図１５Ｃ】
2019519697.tif 000021
【図１５Ｄ】
2019519697.tif 000022
【図１６】
2019519697.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月13日(2017.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好ましくは、浅水域において、沿岸から離れたところに炭化水素井を掘削して設営するための海底ターミナルの設置に関する。浅水域において、別の選択肢と言えば、海底上に基礎を置くかまたはジャケットを使用した完全な掘削設備を構築することになってしまい、それらはすべて、海底または産出デッキ上で坑井が完結している。より具体的には、本発明は、海底上に重力またはパイル打ちによって配置されて基礎を置き、港湾基盤を形成することが意図された、少なくとも１つの取り外し可能な海底下部構造を含む、炭化水素の掘削および産出のための浅水域海底ターミナルに関する。
【０００２】
さらに、本発明はまた、後に炭化水素を産出するための坑井を設営する方法にも関する。
【背景技術】
【０００３】
海上の油田またはガス田が特定され、探査および産出の決定が行われるとき、産出施設が提供され、産出が開始されるまで、このような決定を下すのにかかる時間を低減することが重要である。
【０００４】
産出を開始するには、坑井を掘削して一時的に完成させる必要がある。このような掘削は、別個の浮遊または固定掘削ユニットによって行われる。掘削ユニットが取り外された後、完全な産出設備を備えた産出ユニットが側面へと運ばれ、完成した坑井に接続される。このような完成が確定するまでは、炭化水素の産出を延期しなければならない。
【０００５】
浅水域、特に軟質または泥質の海底状態の浅水域では、掘削または産出ユニットの大きさが決定的になる可能性がある。すなわち、上部が部分的に完成している浮遊ユニットにおいてしか浮遊することできず、必要な上部の残りの部分は、フロートが完成して基礎構造が定置された後に設置および構築する必要がある。掘削作業が完了すると、掘削設備の一部を取り除き、産出設備に置き換える必要がある。そのような産出設備の設置は、複雑で費用および時間がかかり、最初の発見から産出開始まで経過する時間が長くなる。
【０００６】
浮遊しているかまたは海底に配置されている、海上でのＬＮＧ積荷のための港湾現場を提供することが、以前から提案されている。浮遊サイトには、掘削中および産出段階のプラットフォームが波の作用によって引き起こされる動きを受けるという共通の問題がある。浮遊プラットフォームがＬＮＧの移送を意図している場合、その動力学は装填が並行して行われる場合に装置および安全に対する大きな要求を課すため、そのような動きも最小限に保つべきである。
【０００７】
積荷作業中の浮体の動力学に関連する問題を軽減するために、人工港または掘削および／または産出設備として機能する、大きな長方形の鋼鉄またはコンクリート構造を海底に設置することが提案されている。典型的な水深は８〜３０メートルである。このタイプの大型構造は、人口の多い地域から離れて構築され、意図した場所に浮遊して設置されることが意図されており、最も一般的には、海底の土に押し込まれるか、または、パイル打ちされるように意図されたスカートの形態の適切な基礎を必要とする。
【０００８】
英国特許第１３６９９１５号明細書に対応するノルウェー特許出願公告第１２６９２７号明細書は、浮遊しているかまたは沈んでおり、他の様態で海底に配置するために構成された複数のユニットを備える港湾現場を記載している。各ユニットは、基礎、積荷担持構造および必要に応じて動かすことができる可動消波要素を備える。
【０００９】
米国特許第３，９５８，４２６号明細書は、少なくとも１つのまっすぐな係留場所が形成されるように、海底から離れて配置された複数のユニットを備える港湾現場を記載している。ユニットには、緩衝装置および波減衰装置が設けられている。
【００１０】
出願人自身の公報文献である国際公開第２００６／０４１３１２号パンフレットは、海上でのＬＮＧのような炭化水素の貯蔵、積荷、および降荷のための港湾プラントを開示しており、その内容全体が参照により本明細書に含まれている。港湾は、鋼鉄またはコンクリートから構築されており、海底に配置されている３つのユニットを備える。ユニットは、横並びの関係で一列に配置されている。港湾は波を減衰させるように構成されており、船舶は係留所の風下側に位置するように意図されている。
【００１１】
出願人自身の公報文献である国際公開第２０１３／００２６４８号パンフレットは、港湾プラントが形成されるように海底に相互に配置された複数のユニットを含む、海上での炭化水素産出物の貯蔵、積荷および降荷のための港湾プラントを開示している。ユニットは、独立して横方向に所定の距離だけ離れて配置され、前面を有し、前面は、当該前面に沿って船舶が係留されるように意図されており、波の部分のための通路（複数可）を形成し、波の他の部分および水の流れが港湾プラントを通過することを可能にしながら、到来波の一部を減衰させるように構成されている。
【００１２】
しかし、坑井の掘削および完成のための現場開発掘削作業は、１つのタイプのプラットフォームが必要であるが、そのような坑井からの産出には異なる設備が必要である。現場に固定された浮遊プラットフォームの場合、掘削作業中は掘削プラットフォームが固定され得、掘削作業が完了した後に、産出設備を有する別の浮遊プラットフォームに置き換えられ得る。一方、プラットフォームが海底の土によって支持されることが意図されているタイプのプラットフォームである場合、そのようなプラットフォームは、掘削および産出設備を有して完成され得、または、プラットフォームは現場で改築され得、掘削設備の少なくとも一部分が取り外されて、必要な産出設備が設置され、必要な総費用が増加する。
【００１３】
さらに、海底の土の密度、組成、圧密および地形は、海底の場所によって大きく変化する可能性がある。例えば、河口の土は、ヨーグルトのような質感の柔らかい泥質の土が大半を占めることが多く、一方で、他の海底領域は、硬い砂岩、石灰岩または古火山岩の影響を受け、またはそれが重なり合う場合がある。これは、海底土の耐荷重容量に直接的な影響を及ぼし、したがって、海底に基礎を置いている海底部構造の予測可能で信頼できる基礎ソリューションが見出される可能性がある。
【００１４】
したがって、種々の石油関連産出物およびバンカーリングを貯蔵し、構築、維持および修理が容易で、作製およびコストの理由でできる限り標準化することができ、あらゆる種類の海底土に容易に配備（設置）することができる、費用効果が高く、汎用性があり、柔軟な港湾プラントシステムが必要とされている。
【発明の概要】
【００１５】
本発明は、好ましくは、基礎構造またはユニット内の専用スリーブを介して駆動される複数のパイルを用いることによって、海底によって安定して支持されるように構成された基礎構造を含む炭化水素の掘削およびその後の産出の両方のための海底支持プラットフォーム概念に関する。基礎構造は、海底上にそのフットプリント全体を載置してもよく、または、海底の上方に少なくとも部分的に、好ましくは完全に位置決めされていてもよく、パイルは、基礎構造を海底に安全かつ強固に固定する手段である。基礎構造は、浮遊掘削ユニット内で浮遊し、かつ／または掘削作業が完了したときに、浮遊掘削ユニットを取り外し、浮遊産出ユニットおよびバラストと交換することが可能であるように構成され、そのような構造はいずれも、好ましくは自重（重力）に起因して基礎構造上に安定して載置されるか、または代替的にまた、いずれかの構造を基礎構造にロックするロック装置によって固定される。
【００１６】
基礎構造または下部構造はまた、掘削もしくは産出ユニットまたは貯蔵モジュールのための安全な避難所として働くように構成されてもよく、上記ユニットまたはモジュールは、基礎構造の上に取り外し可能に配置され、海底ユニット、および、海底ターミナルを構成する少なくとも１つの海底ユニットを形成する。
【００１７】
本発明はまた、必ずしもそうであるとは限らないが、多かれ少なかれ浅水域および／または泥質もしくは軟質の海底状態を有する場所において油田を開発する方法にも関し、少なくとも掘削設備ユニット、場合によってはまた産出設備を作業完了時に取り外し、別の現場で使用することができ、基礎構造はその後、例えば、港湾サイトなどとして機能する。
【００１８】
本発明の目的は、海底の上方に掘削および完成された坑井ヘッドを備え、掘削および完成された坑井のための炭化水素の産出を迅速に開始することができる汎用の浅水域海底支持ユニット、固定基礎構造を提供することである。
【００１９】
本発明に従って使用される原理は、基礎構造および場合によってはまた基礎構造内に繋止され支持される浮遊可能モジュールの重量の大部分が、基礎構造に作用する下向き、上向き、または横向きの荷重、重量および力をすべて担持しそれらに耐えるために、海底土に十分な深さまで延伸するパイルによって担持される、パイル打ちされた基礎構造を使用することである。この点において、基礎構造は、そのフットプリントの少なくとも一部分が海底に載置されてもよく、または、基礎構造は、海底土の十分に上方で多少距離をおいて位置決めされてもよく、すなわち、実際には海底土と接触することはなく、すべての荷重、重量および力がパイルによって引き受けられる。そのような場合には、基礎構造は、基礎構造の下の海底生物に悪影響または有害な影響を引き起こさない。
【００２０】
さらに、本発明によるシステムおよび方法は、設置段階中に基礎構造を支持するために一時的なパイル構成が使用され、上記一時的なパイル構成は、永続的なパイル構成が確立され、基礎構造が海底にパイル打ちされた永続的なパイルによって永続的に支持され、それによって、パイル打ちされた構造が１００年の暴風または波動のような、すべての負荷基準に耐えることができるようになるまで、パイル打ち作業中のすべての荷重、重量および力を引き受けるという原理に基づくことができる。
【００２１】
設置された一時的なパイルは、下部構造の設置が完了すると、除去または切除されてもよく、またはされなくてもよいことを理解されたい。一時的な支持パイルを除去する場合、パイルは、好ましくは、切除されたパイルが、基礎構造、ならびに、繋止され、海底下部構造によって支持されることになる浮遊可能モジュールおよび／または船舶の動作に危険を及ぼさない深さで切除されるべきである。
【００２２】
このような概念は、２０１５年９月８日に出願された本出願人による国際出願ＰＣＴ／ＮＯ２０１５／０５０１５６号明細書に開示されており、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。２０１６年４月１日に出願された本出願人によるノルウェー特許出願第２０１６０５１８号明細書も参照され、これは、設置窓を広げ、より厳しい気象条件においてパイル打ちを可能にするパイル打ち方法が開示されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれている。
【００２３】
本発明の目的は、設置された掘削プラットフォームからの坑井の広がりを増大させ、単一のプラットフォームから掘削することができる坑井の数を増やすための解決策を提供することである。
【００２４】
本発明のさらに別の目的は、デッキ上部構造上の産出領域から十分に離れた単一のプラットフォームから産出坑井を設営することである。
【００２５】
本発明のさらに別の目的は、すべての坑井が、水路等を介してケーシングのようなプラットフォームから掘削されるようにするだけの坑井ヘッド設備が予め設置され、より早い時点で掘削が開始されることを可能にするプラントを提供することである。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、柔軟性があり、コスト効率が高く、ほとんどのタイプの海底土状態において容易に設営できる浅水域海底掘削および／または産出設備を提供することである。
【００２７】
本発明の別の目的は、必要に応じて、重力に基づく構造を設置することができない、または極めて高価になるであろう、層を成していない土の河川デルタおよび海底領域に見られるように、非常に柔らかい泥質の土に位置することもできる近海貯蔵システムを提供することである。
【００２８】
本発明のさらに別の目的は、従来の建設現場、好ましくは乾ドックを使用するドックヤードにおいて、海底ターミナルの各ユニットを妥当な価格で効率的かつ可能な限り完全に構築することを可能にすることである。これにより、海上での費用のかかる仕上げ作業が最小限に抑えられる。構築現場で最終的に艤装した後、各ユニットは設置場所に運ばれまたは曳航されて、最終的には既知の技法を使用して降下される。
【００２９】
また、本発明の目的は、海面上に大量の液体を貯蔵することにより発生する大きな垂直荷重を海底に安全に輸送することでもある。
【００３０】
本発明の目的はまた、上部機器を備えた貯蔵モジュールの迅速かつ安全な設置を可能にすることでもある。
【００３１】
本発明のさらに別の目的は、掘削ユニットの側に到着する前に掘削活動の早期開始を可能にする掘削方式を提供することである。
【００３２】
本発明の目的は、独立請求項によってさらに規定されるような、浅域海底掘削および産出プラント、ならびに、掘削レイアウトを確立するための方法によって達成される。本発明の実施形態、代替形態および変形形態は、従属請求項によって定義される。
【００３３】
本発明によれば、好ましくはパイル打ちによって支持基盤を形成する、海底によって支持されることを意図された少なくとも１つの取り外し可能な海底下部構造を備える、炭化水素の掘削および産出のための設備が提供される。海底下部構造は、浮力装置を設けられている基礎構造と、基礎構造の周縁の少なくとも一部分に沿って配置されている、浮力装置を設けられている、基礎構造から上向きに延伸する壁構造と、基礎構造の上部および壁構造内に格納可能に配置される浮遊可能掘削モジュールを導入するための、壁構造内の少なくとも１つの開口とを備え、上向きに延伸する壁構造には、予め設置されている、好ましくは予め艤装されている区画を通じて坑井を掘削するために使用されるように意図されている、１つまたは複数の予め設置された区画またはアウトリガが設けられている。
【００３４】
少なくとも１つの予め設置された、好ましくは予め艤装された区画は、壁構造の外面に堅固に固定され、片持ち梁区画を形成し、好ましくは壁区画の上面と同一面上にある上面を有する。
【００３５】
壁区画から外向きに突出した一実施形態によれば、予め設置された区画を通って延伸し、掘削ユニットが定位置に来ると掘削する準備が整う、複数の準備された開放ケーシングが設けられる。
【００３６】
したがって、掘削ユニットには、対応するアウトリガと、掘削リグとが設けられてもよく、掘削リグは、基礎構造の側壁（複数可）から外側に突出する区画内のすべての予め設置され事前準備されたケーシングをカバーするように外側および内側かつ側方に動くように構成される。
【００３７】
海底下部構造は、Ｕ字形を有していてもよく、好ましくはＵ字形基礎構造の３つの側面で掘削するための坑井点を有する準備された外側突出区画が設けられている。
【００３８】
様々な目的はまた、掘削ターミナルまたはユニットを繋止することを意図した基礎構造を提供、及び設置することによって炭化水素を掘削して産出する方法によって解決され、好ましくは、複数のパイルを用いることによって、ターミナル、基礎構造またはユニットが海底によって支持されることが可能になり、海底支持基盤が形成される。この方法は、少なくとも１つの外側に突出する片持ち梁ユニットを、掘削のために片持ち梁ユニットを完全に貫通して延伸する予め作製されている中空ケーシングによって形成するステップを含む。さらに、掘削装置を有するアウトリガを有する浮遊掘削ユニット（浮遊掘削モジュール）が、壁構造の開口を介して基礎構造上に繋止され、バラスト処理され、海底基礎構造に係合され、それを受けて、掘削装置が掘削モジュールに対して、片持ち梁ユニットから外方かつ上に動かされ、ケーシング上の定位置に運ばれ、それを受けて掘削作業が開始されて、デッキのアウトリガ上の掘削装置から坑井が掘削される。
【００３９】
片持ち梁ユニットを通じて１つの坑井が完成すると、掘削ギアを片持ち梁ユニット内の次のケーシングへと、かつその上に移動させることができる。
【００４０】
片持ち梁ユニット上のすべてのケーシングの掘削作業が完了すると、掘削装置が格納され、浮遊掘削ユニットがその繋止位置から外方に曳航され、９０度回転され、結果、可動掘削装置が次の片持ちユニットと整列し、それを受けて、掘削装置が外方に、第１の新しいケーシングの上部に移動され、それを受けて、掘削作業が開始される。
【００４１】
第２の片持ち梁ユニット上のすべてのケーシングの掘削が完了すると、浮遊掘削ユニットは、基礎構造内のその繋止位置から取り外され、９０度回転され、再繋止され、それを受けて、上記のように掘削作業が開始される。
【００４２】
本発明の利点は、少なくとも浅水域において、掘削の開始から複雑な規模での産出を開始するまでの時間が大幅に短縮されることである。さらに、少なくとも掘削ユニットだけでなく、産出ユニットも、少なくとも作業が、および場合によっては産出が終了したときに他の場所で再使用することができる。
【００４３】
さらに、パイル打ちされた基盤のこの特徴は、本発明による貯蔵システムが、極端な１００年の事例における水位が通常の海面よりも８〜９メートルほど大きく上昇する可能性がある、浅い低気圧および高潮にさらされる領域に設置される場合にも非常に有用である。
【００４４】
本発明によるパイルを使用することの別の重要な利点は、パイルが伸張と圧縮の両方を行うことができ、効率的かつコスト効率的に、様々な長さのパイル長を寸法として可能にすることができることである。ダクトまたはスリーブの数、位置および寸法は、さらなるパイル打ちが後の段階で必要になる場合に備えて、余分な未使用ダクトまたはスリーブが設けられるように構成することができる。
【００４５】
海底ターミナルの海底ユニットは、海底ターミナルを一切動かすことなく、典型的にはこれに限定されるものではないが、大型タンカー船の容量に対応する１５０，０００トンの載貨重量まで、貯蔵モジュール内に貯蔵された液体の大きな重量から海底に非常に大きな垂直荷重をかけるように設計することができる。この容量の一部は、海底ターミナルの水平フットプリントを維持しながら貯蔵ボリュームの高さを増加させることによって得ることができる。
【００４６】
別の利点は、本発明による海底下部構造が、海底に必ずしも載置される必要はなく、重量、力、および荷重がパイルによって担持されることである。さらに、海底下部構造は、張力、すなわち、例えば高潮による急激な上昇によって生じる構造の浮き上がりに抵抗するためにスカートの使用に依存しない。したがって、基礎構造の下側は、海底土とのいかなる荷重支持接触をも必要とせず、海ターミナルの可変で動作可能な環境負荷がパイルによって吸収される。
【００４７】
パイル表面とグラウトを施されたダクトまたはスリーブの対応する壁面との間の剪断力によって達成される荷重保持能力に応じて、十分な保持および支持能力を得ることができる。外側パイル面とダクトまたはスリーブの表面との間に形成された環状部のグラウトのために、この接合部に作用する、生成される剪断力に抵抗するために必要な剪断抵抗が得られる。
【００４８】
海底より上の基礎構造の位置を定めることにより、海底生物に対する基礎構造の環境効果がなくなるか、または実質的に減少する。
【００４９】
本発明の重要な領域は、上部機器を備えた貯蔵モジュールの迅速かつ安全な設置を可能にすることでもある。これは、設置全体の高価な部分（９０〜９５％）である。予め重力安定化されているか、または好ましくはパイル打ちされ、予め海底と同じ高さにされている予め設置された基礎基盤を有することによって、貯蔵モジュールの設置は数時間で行うことができる。
【００５０】
本発明による装置は、添付の図面を参照して以下の説明においてより詳細に説明することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】係合されたユニットが海底上に載置されており、左側の片持ち梁ユニット上で坑井が掘削されており、反対側の坑井は掘削されている過程にある、基礎構造および基礎構造に繋止されている掘削ユニットの一実施形態の概略斜視図である。
【図２】図１に示された組み立てられた実施形態の概略側面図である。
【図３】曳航船によって設置場所に曳航されている基礎構造の概略図である。
【図４】海底にパイル打ちされた複数のパイルを用いることによって海底によって支持され、底面が海底表面上に配置された、設置場所に設置されている本発明による基礎構造の概略図である。
【図５】パイル打ちされた状態にある、図３に示された基礎構造の概略上面図である。
【図６】基礎構造を設置されている現場に向かって曳航船によって曳航されている、本発明の一実施形態による掘削ユニットの概略図である。
【図７】掘削ユニットが、図６に示す掘削ユニットを基礎構造に繋止する本発明の過程に従って、第１の片持ち梁構造を介して坑井を掘削している過程にある、基礎構造の概略図である。
【図８】本発明による第１の片持ち梁構造を介して坑井を掘削している過程にある、繋止されている掘削ユニットを有する基礎構造の概略上面図である。
【図９】掘削ユニットが本発明による第２の片持ち梁構造を介して坑井を掘削している過程にある、繋止されている掘削ユニットを有する基礎構造の概略上面図である。
【図１０】掘削ユニットが本発明による第３の片持ち梁構造を介して坑井を掘削している過程にある、繋止されている掘削ユニットを有する基礎構造の概略上面図である。
【図１１】繋止された掘削ユニットが取り外されており、また、すべての坑井を掘削して完成したことを示す、基礎構造の概略上面図である。
【図１２】繋止のために曳航船によって基礎構造に向かって曳航されている産出ユニットの概略図である。
【図１３】産出ユニット上の産出設備にすべての坑井が接続されていることも示す、繋止された産出ユニットを有する基礎構造の概略上面図である。
【図１４Ａ】本発明による基礎構造の一実施形態の一側面からの概略上面平面図である。
【図１４Ｂ】本発明による基礎構造の一実施形態の一側面からの概略上面平面図である。
【図１４Ｃ】本発明による基礎構造の一実施形態の一側面からの概略上面平面図である。
【図１５Ａ】繋止されるべき浮遊構造の代替的な形状の概略図である。
【図１５Ｂ】繋止されるべき浮遊構造の代替的な形状の概略図である。
【図１５Ｃ】繋止されるべき浮遊構造の代替的な形状の概略図である。
【図１５Ｄ】基礎構造に対する可能な対応する変形の概略図である。
【図１６】掘削が片持ち梁レールシステム上に配置されており、掘削装置と片持ち梁レールシステムの両方をまた垂直回転軸の周りに回転させることができる代替解決策の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
例示的な実施形態の以下の説明は、添付の図面を参照する。異なる図面における同じ参照番号は、同じまたは類似の要素を識別する。以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。以下の実施形態は、単純にするために、一般に海底、必ずしもそうでないが好ましくは、傾斜した海底および／または保持能力が低い海底に基礎構造を設置し、基礎構造に繋止される、掘削すべき坑井を掘削するための取り外し可能な掘削ユニットを使用し、ここで、基礎構造の１つの側面の坑井の掘削が完了すると掘削ユニットは繋止解除され、外方に曳航されて９０度回転され、基礎構造の第２の側面で坑井を掘削するために再繋止され、繋止解除され、外方に曳航され、またさらに９０度回転され、基礎構造の残りの側面で坑井を掘削するために再繋止され、掘削作業の完了時に掘削ユニットを取り外し、完成した坑井から炭化水素を産出するために産出および貯蔵ユニットを繋止する方法に関する。
【００５３】
本明細書全体を通じて、「一実施形態」または「実施形態」に対する言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、開示される主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じた様々な箇所において「一実施形態において」または「実施形態において」という表現が見られるとき、これは必ずしも同じ実施形態を指しているわけではない。
【００５４】
本発明の重要な領域は、炭化水素産出のための上部機器を貯蔵モジュールに迅速かつ安全に設置することを可能にすることであり、基礎構造は永続的なパイルのパイル打ち作業中に安定かつ堅固に支持され、適切にパイル打ちされると、取り外し可能掘削ユニットのためのその後の産出ユニットのための繋止ステーションとしての機能を果たす。これは、設置全体の高価な部分（９０〜９５％）である。少なくともパイルによって安定化され、予め海底と同じ高さにされた予め設置された基礎基盤を設け、その後、基礎構造の３つの側面において坑井を掘削するための掘削ユニットを繋止し、その後、掘削ユニットを産出ユニットと置き換えることによって、続いて炭化水素の発見から炭化水素の産出開始までの時間を大幅に最小化することができ、この現場の収益性を高めることができる。
【００５５】
さらに、本発明は、種々の土状態に対して海底ターミナルを好都合に設営する可能性を提供する。海底の土の密度、組成、圧密および地形は、海底の場所によって大きく変化する可能性がある。これは、海底土の耐荷重容量に直接的な影響を及ぼし、したがって、海底によって支持される海底部構造の予測可能で信頼できる基礎ソリューションが見出される可能性がある。一実施形態によれば、基礎を成す基盤は、海底にパイル打ちされた半潜水型浮遊体の形態であってもよい。この場合、基礎下部構造は、半潜水型構造としてバラスト処理され、基礎構造、および、必須ではないが、海底下部構造の壁構造を通じて海底にパイル打ちされ得る。これらの場合、垂直構造力を効率的に伝達することが重要であり、基礎構造の主構造梁と貯蔵モジュールの主構造梁とが鏡像対称な構造界面を有することが有利である。これは、バルクヘッド貯蔵モジュールからの垂直方向の力が、好ましくは、基礎構造の主構造梁、ならびにパイル打ち構造および海底に直接的に伝達されることを意味する。試験では、パイル打ちされた海底下部構造が１００，０００〜１２０，０００トンの重量を許容し、耐えなければならないことが示されている。
【００５６】
図１は、基礎構造１０および基礎構造１０に繋止されている掘削ユニット３０の一実施形態を斜視図において概略的に示し、係合されたユニットが海底１１上に載置されており、左側の片持ち梁ユニット１３上で坑井１２が掘削されており、反対側の坑井１２は掘削されている過程にある。基礎構造は、複数のパイル１４によって海底１１に安定して固定される。パイル１４および基礎構造１０に対するそれらの固定具は、９月８日に出願された本出願人の同時係属中の国際出願ＰＣＴ／ＮＯ２０１５／０５０１５６号明細書に記載されており、上記ＰＣＴ出願は、パイル、基礎構造に対する固定具、および基礎構造１０の海底１１に対する安定した支持を確立する方法に関して、参照により本明細書に含まれている。海底１１に基礎構造１０をパイル打ちするための方法およびシステムに関して、２０１６年４月１日に出願された本出願人の同時係属中のノルウェー特許出願第２０１６／０５１８号明細書も参照される。基礎構造１０と掘削ユニットの両方は、これらの２つのユニットが浮遊可能であり、安定性を制御するための装置を有するように構成されていることが理解されるべきであり、そのような装置は当業者に周知であり、さらに詳細には説明しない。
【００５７】
図１に示すように、掘削ユニット３０には、掘削リグ１６、ヘリデッキ１７、居住区１８、クレーン１９、および掘削すべき坑井１２の一部分を形成するためのケーシング２０を貯蔵するための貯蔵領域が設けられている。掘削リグ１６は、内方および外方と横方向の両方に可動に配置されていることを理解されたい。
【００５８】
基礎構造１０には、バラスト安定のためのシステム（図示せず）が設けられており、鋼鉄製であることが好ましいが、コンクリートのような他の材料も使用することができる。本発明による掘削ユニット３０および産出ユニット５０には、貯蔵システムの上部に積荷システム、クレーン、ウインチなどの手段を設けることもできることを理解されたい。掘削ユニット３０または産出ユニット５０のいずれかが現場に到着すると、それは海底下部構造または基礎構造１０と係合する。この係合作業の間に、浮遊モジュールは、基礎構造の一端の開口を通って、２つの平行な上向きに延伸する側壁構造１５の間の中に動かされる。浮遊ユニット３０または５０は、壁構造１５内で基礎構造１０の上に案内される。浮遊ユニット３０または５０は、基礎構造１０上に安定して載置されるようにバラスト処理され、海底組み立てユニットを形成する。
【００５９】
図２は、図１に示された組み立てられた実施形態の側面図を概略的に示しており、基礎構造１０に繋止された状態の掘削ユニット３０を示している。
【００６０】
図３は、曳航船２１によって設置場所に曳航されている基礎構造１０を概略的に示し、一方で、図４は、設置場所に設置され、複数のパイル１４を用いることによって海底１１によって支持されており、海底１１の土に押し込まれ、その底面が海底１１の表面の上方に配置されている、基礎構造１０を概略的に示している。さらに、この図はまた、基礎構造１０に、基礎構造１０の３つの側面の側壁１５から外側に延伸する片持ち梁ユニット１３が設けられており、第４の側面が開いて、掘削ユニット３０が基礎構造内へと動かされて、基礎構造１０の３つの垂直壁１５の間の中に繋止されることが可能になっていることを示す。片持ち梁ユニットは、生じる負荷、力および発生するモーメントを引き受けるように構成された垂直壁構造１５の一体部分を形成することに留意されたい。さらに、片持ち梁ユニットには、掘削作業の一部として使用されるドリルストリングおよびケーシングを受け入れるために片持ち梁ユニット１３を貫通して延在する穴またはダクト２３が設けられている。
【００６１】
図１〜図４に示される実施形態によれば、片持ち梁ユニット１３には傾斜した底板が設けられており、片持ち梁ユニット１３の底板または底面は側壁１５上でその固定具から外向きかつ上向きに傾斜している。
【００６２】
海底下部構造１０は、底部構造（図示せず）、および、基礎構造１０の周縁の少なくとも一部分に沿って配置された上向きに延伸する壁構造１５を備えることができる。壁構造１５は、底部構造の一体部分を形成し、ともに基礎構造１０を形成する。底部構造と壁構造１５の両方には、浮力装置（図示せず）が設けられている。そのような浮力手段は、底部構造および上方に延伸する壁構造１５内のタンクおよびコンパートメントの形態であってもよい。上向きに延伸する壁１５は、基礎構造１０の３つの側面に沿って延伸し、それにより、底部構造の上に浮遊可能掘削または産出ユニット３０，５０を導入するための開口を壁構造内に提供する。掘削および産出ユニット３０，５０は、壁構造１５内で基礎構造１０上に取り外し可能に配置され、上記ユニットはともに掘削または産出海底ユニット３０，５０を形成する。
【００６３】
海底下部構造１０は浮遊式であり、バラスト処理手段（図示せず）を有し、海底１１の上または真上に配置されるように意図されており、複数のパイル１４によって支持されているか、または、随意選択的に、重力に起因して海底１１上に載置され、パイルを用いることによって固定される。下部構造１０の上向きに延伸する壁構造１５は、随意選択のおよび／または追加のパイル打ちのために壁構造を通る穿孔またはダクト／スリーブを有し、また、基礎構造１０内には、パイル１４を受け入れるための穿孔もある。パイル１４を受け入れるためのダクトおよび付属品について、以下にさらに詳細に説明する。パイル打ち用の機械および工具を備えた船舶１６が、パイル打ち作業を行うために壁構造１５の隣に係留されている。図１に示すように、パイル１４は、基礎構造１０の開口の下にある水面下の前方梁に沿って、および、上向きに開いたコンパートメント２３を形成する内壁１５に沿って、３つの壁の足部に沿って長手方向と横方向の両方に配置される。このようにして、フットプリント全体またはフットプリントの少なくとも一部に、基礎構造１０を適切に支持するためのパイルを設けることができる。使用されるパイル１４の数ならびにそれらの位置、直径および長さは、支持される重量および海底土状態に依存する。
【００６４】
本発明による利点は、本発明による浮遊可能ＬＮＧ貯蔵ユニットまたは艀のような浮遊モジュールのための海底ユニット３０の一部分を構成する海底下部構造１０を、設置されている沖合または海岸近くに降下させ、取り外し、移動して、既知の技術を使用して必要に応じて新しい個別の構成を形成するために交換することができることである。
【００６５】
図５は、パイル打ちされた状態にある、図３に示された基礎構造１０の上面図を概略的に示す。図示されているように、基礎構造１０は、その全周に沿ってパイル１４を用いることによって海底にパイル打ちされている。さらに、図示のように、第４の側面には、掘削ユニット３０または産出ユニット５０が壁構造１５，１５’の周縁の周りで内部に延伸する水面下の底板または梁２４内で浮遊し、その上に載置されることを可能にするように寸法決めまたは構成されている開口１５’が設けられているとともに、基礎構造１０には、３つの側壁１５の各々に配置された片持ち梁ユニット１３が設けられている。
【００６６】
図６は、繋止のために、設置されている基礎構造１０に向かって曳航船２１および曳航索２２によって曳航されている掘削ユニット３０を概略的に示しており、図７は、掘削ユニット３０が基礎構造１０の設計されたＵ字形の繋止位置の内部に繋止されている過程にある段階を概略的に示している。
【００６７】
図８は、繋止されている掘削ユニット３０を有する基礎構造１０の上面図を概略的に示し、掘削ユニット３０は、第１の片持ち梁構造１３、すなわち、図面の左側にある片持ち梁ユニット１３を通じて坑井１２を掘削している過程にある。示されているように、掘削リグ１６は、掘削ユニット３０上の格納位置から、片持ち梁ユニット１３上の穴または開口２３の上で外側にかつまた横向きに横向きに延伸する位置に移動可能に配置されている。
【００６８】
図９は、繋止されている掘削ユニットを有する基礎構造の上面図を概略的に示し、掘削ユニットが、本発明による第２の片持ち梁構造を介して坑井を掘削している過程にある。図８に示す掘削位置から図９に示す掘削位置に到達するために、掘削ユニット１６は、浮遊状態になるように脱バラスト処理され、基礎構造１０の内部の繋止位置から外方に動かされ、９０°回転されて、基礎構造の内部のその繋止位置に戻され、再びバラスト処理されて、基礎構造１０によって安定して支持されるようになる。掘削リグは、第２の片持ち梁ユニット１３上の掘削位置に運ばれる。図９の左側の片持ち梁ユニット１３上に黒色で示された開口は、産出設備への接続を待っている完成した坑井１２を表していることに留意されたい。そのような坑井には、この段階で（噴出防止装置）ＢＯＰスタックおよび坑口などが設けられてもよいことを理解されたい。
【００６９】
図１０は、繋止されている掘削ユニット３０を有する基礎構造１０の上面図を概略的に示し、掘削ユニット３０は、本発明による第３の片持ち梁構造１３を介して坑井１２を掘削している過程にある。ここでも、第２の片持ち梁ユニット１３から第３の片持ち梁ユニット１３への位置の変更は、上述のように行われる。
【００７０】
図１１は、基礎構造１０の上面図を概略的に示し、繋止された掘削ユニットが取り外されている。示されているように、すべての坑井１２がこの時点で掘削されて完成している。
【００７１】
図１２は、様々な掘削され完成した坑井１２との繋止および連結のために基礎構造１０に向かって曳航船によって曳航されている産出ユニット５０を概略的に示しており、一方、図１３は、繋止されている産出ユニット５０を有する基礎構造１０の上面図を概略的に示しており、これは、すべての坑井１２が産出ユニット５０上の産出設備に接続されていることを示している。
【００７２】
図１４Ａ〜図１４Ｃは、本発明による基礎構造１０の実施形態の上方および一側面からの平面図を概略的に示す。基礎構造には、上述のように３つの片持ち梁部分１３が設けられており、湾曲端部２８と端部２８から延出するまっすぐな翼部２７とを備えたＵ字型の繋止空間があり、横方向の保護も形成されている。基礎構造１０は、海底１１に設置され、パイル１４上に搭載され、基礎構造１０の底板が海底１１の上方に位置決めされている。図１４Ａは、基礎構造１０が矩形形状を与えられている実施形態を示し、一方、図１４Ｂは、基礎構造が円形または多角形の断面領域を有する浮遊構造３０を受け入れるように構成されている実施形態を示す。図１４Ｃは、図１４Ｂの矢印の方向から見た垂直図を示す。
【００７３】
基礎構造が設置され、海底に確実にパイル打ちされると、基礎構造１０の横にジャケットプラットフォームまたはジャッキアッププラットフォームを設置することができ、掘削作業が開始され得る前、および、その後の炭化水素の産出が開始され得るのにかかる時間がさらになお低減する。そのような場合には、基礎構造の内部に繋止される浮遊モジュールは、場合によっては追加の掘削し直しのための機器をも備えた産出モジュールであってもよい。
【００７４】
図１５Ａ〜図１５Ｄは、繋止されるべき浮遊構造３０の代替的な形状、および、例えば図１４Ａにおいて開示されているものに対応する、基礎構造１０に対する可能な対応する変形の概略図を示す。図１５に示す実施形態によれば、浮遊ユニット３０は、円形または丸形の水平断面を有する。そうでなければ、デッキ構成は、上記の実施形態に対応する方法で構成されてもよい。掘削リグは、片持ち梁ユニット１３の予め設置されている掘削ケーシングの上で定位置に来るように片持ち梁上を滑り落ちるタイプのものであってもよい。図１５Ａに示す片持ち梁ユニット１３を介して坑井が掘削されると、浮遊ユニットは脱バラスト処理されて浮遊するようになり、曳航され、９０度回転して基礎に戻され、バラスト処理され、それを受けて、片持ち梁ユニット１３内の予め設置された掘削ケーシングが始動することができる。図１５Ｂを参照されたい。３つの片持ち梁ユニット１３の最後において坑井を確立するために同じシーケンスが繰り返される。図１５Ｃを参照されたい。
【００７５】
掘削ユニット３０または産出ユニット５０を係合または繋止するための係合または掘削の手順は、以下の通りであってもよいことを理解されたい。
【００７６】
掘削または産出／貯蔵モジュール３０、５０は浮遊式であり、バラスト安定のための手段（図示せず）が設けられており、鋼鉄製であることが好ましいが、コンクリートのような他の材料も使用することができる。本発明によるそれぞれのモジュール３０、５０には、貯蔵システムの上部に積荷システム、クレーン、ウインチなどの手段を設けることもできることを理解されたい。ユニット３０，５０が現場に到着すると、ユニット３０，５０は、海底１１によって支持された海底基礎構造１０と係合される。この係合作業の間に、浮遊ユニット３０、５０は、開口１５’を通って、２つの平行な上向きに延伸する側壁構造１５の間の中に動かされる。海底基礎構造１０の壁構造１５は水面２５の上まで延伸しており、浮遊ユニット３０，５０が壁構造１５内で基礎構造１０上の底部梁／底板２４の上に位置決めされるまで、ユニット３０，５０はバラスト処理される。ユニット３０、５０は、モジュール３０、５０が海底下部構造１０の基礎上に安定して載置されるようにバラスト処理され、海底組み立てユニットを形成する。
【００７７】
図１６は、掘削装置１６が片持ち梁レールシステム２６上に配置され、掘削装置１６と片持ち梁レールシステム２６の両方がまた垂直回転軸の周りに回転され得、それによって、第２の片持ち梁ユニット１３（図１６には図示せず）において掘削することができるように、浮遊ユニット３０を外に出して９０度回転させる代わりに、掘削装置１６およびレールシステム２６が矢印２７によって示される方向のうちのいずれか２つの方向に回転することができると同時に、浮遊ユニット３０を初期位置に維持することができる、代替的な解決策の斜視図を概略的に示す。レールシステム上で直線的な方向に出入りして移動する代わりに、掘削装置を滑らせて出入りさせることができる。
【００７８】
坑井パイルは、垂直方向に海底へと下方に延伸することができ、または、垂直方向に対して同じ方向、内側もしくは外側、またはそれらの組み合わせのいずれかで傾斜して配置されてもよいことを理解されたい。さらに、掘削ユニット３０から指向性掘削を行うこともできる。
【００７９】
開示された海底部構造には長方形のフットプリントが与えられているが、基礎構造の形状は、本発明の概念から逸脱することなく、円形、Ｕ字形または多角形のフットプリントを有することができることに留意されたい。さらに、繋止領域の形状は、繋止されるべき浮遊モジュールの形状と相補的な形状を与えられてもよく、またはその逆であってもよい。
【００８０】
掘削リグは、片持ち梁に沿って滑らせるか、またはレールなどの上を動かすことができ、長手方向および／または横方向の両方で動かすことが可能である。
【００８１】
掘削モジュール（３０）上のヘリデッキおよび／またはクレーンは、衝突を避けるためにコーナ、好ましくは対向するまたは隣接するコーナに配置されることが好ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素の掘削および産出のための海底支持ユニットであって、掘削ユニット（３０）および／または産出ユニット（５０）のための支持体を形成する、海底（１１）に対して位置決めされ固定されている海底支持基礎構造（１０）を備え、前記基礎構造（１０）は、好ましくは、浮力装置と、上方に延伸する壁構造（１５）とを備える海底支持ユニットにおいて、前記壁構造は、３つの側面に沿って前記基礎構造（１０）の周りに延伸し、現場に設置されるときに海面より上に延伸するようにも意図されており、一方で、前記壁構造（１５）内では１つの側面に、前記壁構造（１５）内で前記基礎構造（１０）の上部に格納式に配置される、浮遊掘削および／または産出ユニット（３０，５０）を導入するための開口（１５’）が設けられており、前記上方に延伸する壁構造（１５）には、坑井を掘削し通すのに使用されるように意図されている、前記壁構造（１５）の外側の予め設置されている区画が設けられていることを特徴とする、海底支持ユニット。
【請求項２】
前記海底基礎構造（１０）がＵ字形を有し、坑井（１２）の掘削のための開口を設けられており、好ましくは前記Ｕ字形の側壁（１５）がまっすぐな側面から形成される、請求項１に記載の海底支持ユニット。
【請求項３】
準備された坑井ポイントが、前記側壁（複数可）（１５）の外側から横方向に延出し、前記海面（２５）の上で終端する片持ち梁ユニット上に配置されており、前記壁構造（１５）と構造的に一体化された部分を形成する、請求項１または２に記載の海底支持ユニット。
【請求項４】
開口（１２）は、掘削し通すことを可能にするように構成された壁またはケーシングを設けられている、請求項２または３に記載の海底支持ユニット。
【請求項５】
坑井を掘削し通すための装置が前記基礎構造（１０）の３つの側面に配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の海底支持ユニット。
【請求項６】
前記海底基礎構造（１０）は、前記基礎構造（１０）を通じて、および／または前記壁構造（１５）に沿って、前記壁構造（１５）の底部を通って前記壁構造（１５）の上部から延伸する、パイル打ちするための手段（１４）を有している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の海底支持ユニット。
【請求項７】
浮遊貯蔵モジュール（２０）を導入するための前記壁構造（１５）の前記開口（１５’）が、前記基礎構造（１０）の周縁に閉鎖されている壁構造（１５）を形成する閉鎖機構によって閉鎖可能である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の海底支持ユニット。
【請求項８】
前記基礎構造（１０）は、前記掘削ユニット（３０）と同じ数のバルクヘッドに分割され、前記バルクヘッドの垂直壁が、構造梁を形成し、結果、前記貯蔵モジュール（２０）の垂直力が、前記基礎構造（１０）の構造梁に直接伝達される、請求項７に記載の海底支持ユニット。
【請求項９】
前記浮遊掘削ユニット(３０)が、掘削作業のために必要な掘削設備を支持するアウトリガを備え、前記掘削設備は掘削装置を備え、前記支持される掘削装置は、好ましくは前記アウトリガ上に移動可能に配置される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の海底支持ユニット。
【請求項１０】
浅水域掘削ターミナルを提供する方法であって、少なくとも１つの予め作製された浮遊海底下部構造（１０）が現場へと曳航されて海底（１１）に載置されるようにバラスト処理され、および／または前記海底にパイル打ちされて海底基盤を形成する方法において、側方に移動可能な掘削装置を備えたアウトリガを設けられた少なくとも１つの予め作製された浮遊掘削モジュール（３０）が、前記現場へと曳航され、前記海底下部構造（１０）の周縁において壁構造（１５）の開口（１５’）を通じて前記海底下部構造（１０）へと案内され、バラスト処理され、前記海底下部構造（１０）に係合され、これを受けて、前記アウトリガ上の掘削ギア（１６）から坑井（１２）が掘削されることを特徴とする、方法。
【請求項１１】
前記壁構造（１５）には、前記壁構造（１５）の外側の予め設置されている区画が設けられ、隣接する坑井を掘削するために、前記掘削ギア（１６）が前記アウトリガ上でおよび前記予め設置されている区間にわたり横方向に移動される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記浮遊掘削モジュール（３０）は脱バラスト処理されて浮上され、９０度回転されて前記海底支持下部構造（１０）の開口に案内し戻され、それを受けて、掘削活動が前記海底支持下部構造（１０）上の新しい場所に対して開始される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記掘削モジュール（３０）の脱バラスト処理および繋止解除、外方への曳航および９０度回転および再繋止が、前記海底支持下部構造（１０）の上方に延伸する壁構造（１５）と関連する準備された穿孔を通じて掘削されることを可能にするように行われる、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2019519697.tif 000024
2019519697.tif 000025
2019519697.tif 000026